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1、探头基本知识连接信号传送信号获取信号探头是什么？探头是仪器与待测电路之间联结的导体，可能是：一段导线、电缆、传感器，变送器、探头。。。示波器探头是把测试信号传送到示波器输入端的连线，当安上探头，它就成为电路的一部分。信号频率使其形成的电阻、电容和电感性负载，使示波器呈现出与被测信号不同的测量结果。因此，针对不同的应用，应采用适当的探头。使负载效应最小，使信号得到最精确的复现探头的定义：－用以从待测电路获取最小的能量，并以最大的信号保真度传送至测量仪器的设备。正确的选择探头则会扩大示波器的的功能，而轻率的选择探头往往会降低仪器
2、的系统能力。探头是传感器大多数示波器探头是电压传感器，探头探测和传感的是一个电压信号并传送电压输入示波器。电流探头被设计为检测通过一根电线的电流，探头变换检测到的电流成为相应的电压信号，然后再将电压信号传送到示波器输入端。光电探头检测光功率，并将光功率信号变换为示波器接受电压信号。温度、机械等等传感器，用于测量不同的现象传感器、探头、示波器是联结在一起的因此应视为一个测量系统。示波器探头DUT理想的电压探头理想的探头将不影响信号的测量带宽无限零输入电容无穷大输入电阻无限动态范围衰减为1零延时零相移机械尺寸与待测点十分吻合Ri
3、n=Cin=0cable不存在理想探头只有品质优良的探头连接简单和便利没有唯一理想的连接结构，设计各种各样尺寸及外形结构的探头，从而满足各种各样的应用和物理连接的需要。绝对的信号保真度探头应该忠实地将信号传送到示波器输入端；在给定的探头操作带宽之内，绝对的信号保真度是最终理想的状态；零信号源极负载具有负载零信号源的探头是没有的，当使用一个探头时，对负载的信号源有要求，目标应当是通过选择适当的探头来减小载入量；完全的噪声抗干扰性噪声源能感应到附近电路及电缆线上，导致噪声被加入信号；因为噪声的易感应性，所以简单的一条电线不应是
4、理想探头的选择。在大信号测量时送到示波器的信号没有更多的干扰。噪声干扰在小信号测量时依然是个问题，特别是在应用不同的测量方法时，共摸干扰问题常常出现。需选择合适的差分探头进行信号测量。探头在工作时形成复杂的电路网络在AC信号测试时,一条简单的电线也可能是一个复杂的电路对于DC信号(0Hz频率)的测量，探头作为一对导线就像一个终端电阻一样。对于AC信号测量时,随着信号频率的增加阻抗特性曲线将产生戏剧性的变化.AC信号的特性变化是因为:电线具有分布电感(L);电容(C).L反作用AC信号,在信号频率增加时,阻止AC信号通过,C在
5、信号频率增加减少AC信号电流通过阻抗.这些反作用L和C的交互作用,与R一起成为随信号频率不同而变化的探头阻抗探头是由分布阻抗、感抗、电容组成对于DC（0Hz频率)示波器.探头系统与源阻抗客户应根据对所需检测的信号测试精度要求和投资合理性等条件选择示波器带宽和功能.被测信号的频率越高,信号的上升时间越快,要求选择的示波器带宽越高.示波器必须与探头(哪怕是简单的导线)构成测量系统,方能进行对信号的探测.这一测试系统由探头连接到试点时,分流被测信号的电流以便在示波器的输入端获得输入信号的电压.仪器系统阻抗成为被测信号源的负载.泰克
6、公司精确设计和精密制造出示波器探头,使其与示波器匹配;做到由探头尖的带宽定义示波器系统的带宽,同时示波器测试系统的输入电容也由探头尖的电容定义.源阻抗---从负载看源时的阻抗.源阻抗特性相差很大,通常可分为两类:高阻抗和系统阻抗(低阻抗)输出.源阻抗的值能显著地影响探头负载的网络作用,对于低阻抗,一根典型的高阻抗10X探头的负载作用几乎没有影响,然而随着源阻抗越来越高,情况将产生很大变化.随着信号频率及转换速率的提高,容性阻抗器件成为主要因素.因而,容性负载成为越来越需要考虑的一件事.这就是所说的阻抗匹配问题探头电阻对被测点
7、的影响探头必须分流一些信号的电流以便在示波器输入端或得输入电压。这一测试点的负载，能够改变电路信号或信号源传送到示波器的测试信号。例：在探头连接之前：Eo＝EbxRl/(Ri+Rl)=100vx100k/(0.1k+100k)=99.9v探头连接电路后：置探头电阻(Rp)与源负载电阻(Rl)并联，有效载入电阻为50K。Eo＝EbxRl/(Ri+R并)=100vx50k/(0.1k+50k)=99.8v仅仅是0.1v的影响，在搭多数情况下是可以忽略的。如果探头电阻Rp变小，例如10k其影响将是不可以忽略的。为了使阻抗负载减到最
8、小，1x探头通常内阻有1M，10x探头典型内阻有10M。对于大多数测试，这些阻值使得阻抗负载几乎为零；然而，当测量高阻抗信号源时就必须加以考虑。Ri100Rl100KE0EbRi100Rl100KRP100KE0Eb探头电容对被测点的影响在AC信号测量时，负载最多涉及到探头尖
